火检系统技术培训(最终).ppt

1、2010年4月2日,姚孟热工 炉控培训工作,炉控班：耿学军,积极向上 团结协作,勤 奋 ：,我们的目标：,建设和谐热工 打造实力团队,我们的团队：,我们的精神：,勤奋 敬业 忠诚 主动 学习创新,凝聚力强 技术过硬,敬 业 ：,是积极向上的人生态度，是成才的必经之路，是热工生机与活力的集中表现。,忠 诚 ：,是衡量员工的首要标准，关系到热工的生存和发展，关系到员工的切身利益。,主 动 ：,是职业的责任感，会带来领导和同事的信任，是实现理想的首要条件。,学 习 创 新 ：,是能自觉出色地完成任务，主动承担更多的责任和义务，是个人成功和热工,是个人不断进步和发展的需要，是热工的生存和发展的基本要素

2、。,发展的动力。,本月培训讲课课件 #2炉火检系统,概述,FORNEY I D D _ I I U型火检简介 火焰检测-背景及原理 分体式火焰检测设备 一体化火焰检测设备 火检的常见故障及其处理,火焰检测背景及原理,I D D _ I I U探头的运行是瞄准燃烧器主燃烧区域的一火焰发射的辐射能量，通过一根直管或是通过挠性光纤传送到探头感光元件的表面来观察的， 接受到辐射能的探头中硫化铅光敏元件的偏置电压为 + 5 0 V D C ， 由于火焰辐射强度有增、有减， 硫化铅感光胶层的阻力也会随之变化， 改阻力的变化反过来产生一个与火焰辐射能量变化量和变化率成正比的交流电压输出信号， 该信号通过四芯

3、屏蔽电缆传送至火检放大器， I D D - I I U探头输出信号的大小完全取决于燃烧器和所瞄准的主燃烧区域的火焰辐射能量，火检探头的输出不会受到电子线路的影响，火检放大器将输入信号放大，产生一个经平滑处理的直流电压信号， 并将该信号转换成数字脉冲输出， 这些脉冲作为一个独立计数器的输入，微处理器以一定的时间间隔读取这些脉冲计数器的数值并将这些数值与存储器中的调节参数做比较，当计数器的读数大于存储器中相应数值时， 微处理器设立标志以表明火焰存在， 在R MD R一6 1 0 1 E印刷电路的前端设有一个串行通讯口，通过串行口，可手持式编程器与微处理器之间进行直接通讯，可方便的对火检系统进行诊断

4、和调节，如果线路板上线路检测到一个内部故障， 会产生相应的出错信息，这些信息可下载到编程器上显示。,应用火焰监测的场合,四角切园布置直流燃烧器 墙式布置旋流燃烧器 低NOX燃烧器 循环流化床 干燥炉 过程加热炉 废气燃烧炉 焚烧炉 其它燃烧应用场合,燃料的分类,燃料油（柴油，重油) 燃料气体（天然气） 煤粉 可燃性固体物料 H2S, CO过程气体,不同燃料的光学特性,火焰检测器,火焰检测器的作用是对火焰进行检测和监视，在锅炉点火、低负荷运行或有异常情况时防止锅炉灭火和炉内爆炸事故，确保锅炉安全运行。 火焰监测就是使用火焰检测设备监测火焰的有无并且能够区分目标火焰和背景火焰,微波辐射,光能,可见

5、光区域,紫,蓝,绿,黄,橙,红,煤,气,100,200,300,400,500,600,700,800,900,1000,1100,1200,红外线区域,紫外线区域,100,80,60,40,20,0,油,热能,不同燃料火焰的光谱特性,炉膛内的火焰特性,火焰闪烁,火焰是一种强烈的氧化反应，是燃料颗粒的爆燃。 一定浓度下的燃料颗粒形成的这种脉动性的爆燃，就称之为火焰闪烁。 不同燃料，在通过不同设计的燃烧器进入锅炉中燃烧时，都有自己闪烁的频率带宽。 火焰闪烁的频率一般在5Hz200Hz之间。,分体式火焰检测设备,火检柜,DCS，CCS等 其它控制系统,系统间,控制现场,分体式火检系统的构成,锅炉,

6、冷风系统,IDD-II型智能动态火焰检测器能够对油火焰、煤火焰和褐煤火焰进行准确的检测和识别。 其中IDD-IIU用于识别油火焰和煤火焰，IDD-IIL用于识别褐煤火焰。 IDD-II型火焰检测器适合同FORNEY的DR-6101型、DR-6101E型、RM-IDD型、IDD-IIIA型火检放大器配合使用。,IDD-II火焰检测器,安装：1“NPT(M)管螺纹 外壳材料：铸铝，电子元件封装其中 供电电源：由放大器提供50VDC和12VDC 电气连结：快装连接器，带1/2“电缆固定件 温度范围：-20 - 60 (最大可到83 ) 湿度范围：0%-95%相对湿度，非凝结 包装重量：0.6Kg 冷

7、却风风量：10 SCFM (283L/Min) 认证标准：FM 适用波长范围：400-3300Nm,IDD-II火焰检测器,性能参数：,DR6101E火检放大器是以微处理器为基础的火检放大器，内含独立的两套火检处理器，能够同时管理和处理两路不同的火检探头信号，并按不同的火检探头提供提供单独火焰输出信号。 DR6101E火检放大器能和任何两个IDD-IIU、IDD-UV、UV-4、或DR6.1火检探头连接使用。 具有PM-DR6101E盘装和RM-6101E架装两种安装形式。,DR6101E火检放大器,DR6101E火检放大器,温度范围： 0-55 湿度范围： 0%-95%相对湿度，非凝结 供电

8、电源： 110/220VAC,50/60Hz&12VA 输出继电器： SPDT(3) 最小采样周期：1.0秒 安装方式： PM(盘装)，RM(架装) 重量： 2.5Kg(PM) 外形尺寸(PM)：262x207x102,性能参数：,火焰检测器的检测原理,火焰频谱,火焰强度,火焰检测器,火检处理器,闪烁频率,火检处理器,IDD-IIU火检检测流程,确定火焰 参数文件,存储火焰 参数文件,火检预设确定火焰参数,确定实际 火焰参数,与存储 参数比较,火检监测实际火焰,通过比较 函数,实际火焰 有/无,参考火焰 参数,一体化火焰检测设备,锅炉,系统间,控制现场,冷风系统,直接传递信号,火焰有/无 节点

9、信号,火焰品质 4-20mA信号,检测器故障 节点信号,可选的远程 文件选择,可选的485 远程通讯,DCS 系统,火检系统的构成,一体化火焰检测器,使用微处理器技术，内带火焰继电器，不需要远程火焰放大器。 使用先进的火焰“指纹”鉴定技术，通过独特的“火焰学习”和编程功能，具备很强的火焰识别能力。 具备火焰强度信号的4-20mA模拟量输出。 具备电子自检功能，确保检测火焰的准确性。 内含4个用户文件区和2个出厂文件区，可存储4套不同的火焰参数。 检测器上带有操作面板和显示屏，不需任何特殊调试工具就可进行调试和编程。 电缆接线采用快速拔插接口技术。 具备远程通讯功能。,安装：使用1“NPT(F)

10、安装法兰 外壳材料：压铸铝壳，带灰色聚脂外壳 供电电源：24VDC，0.35A，8.5VA 电气连结：12芯，1/4“快装接头 温度范围： -45 - 65 （最高可到83 ） 湿度范围： 0%-95%相对湿度，非凝结 包装重量：1.41Kg，法兰除外 冷却风风量：4SCFM(6.78M3/Hr)-15SCFM(25.5M3/Hr) 认证标准： FM CSA 检测波长： 295-320Nm(UV)，700-1700Nm(IR) 数字量输出：火焰继电器(NO)、故障继电器(NC) 模拟量输出：4-20mA,性能参数：,一体化火焰检测器,IR 检测范围700-1700 nm 内有红外火焰传感器，适

11、用于燃煤，燃油火焰 UV 检测范围295-330 nm 内有紫外火焰传感器，适用于燃气火焰 DS 检测范围295-1700nm 同时含有上述两种火焰传感器，适用于各种火焰,UNI火焰检测器 IR, UV, DS,一体化火焰检测器,一体化火焰检测器燃料适应性,不同燃料，在通过不同设计的燃烧器进入锅炉中燃烧时，都有自己独特的闪烁频率带宽。 火焰闪烁的频率一般在5Hz200Hz之间。 UNI火焰检测器内置21种火焰闪烁频率段，可宏盖所有燃料种类。 可根据燃料种类和燃烧器类别预先设定火焰闪烁频段以达到较好的效果。 在此基础上使用探头的自学习功能达到精确的调节效果。,火焰检测器的检测原理,火焰频谱,闪烁

12、频率,火焰强度,火焰检测器,闪烁频率,火焰“指纹”技术,不同燃料燃烧时的火焰闪烁频率与火焰本身的光强及频率特性构成了火焰的相对唯一性。 这种火焰的相对唯一性，我们称之为火焰“指纹”。 火焰检测器通过采集火焰的闪烁频率，光强及频谱特性，使用模糊数学算法来确定火焰的有/无。,火焰“指纹”技术,Flame on,Flame off,有火门槛,无火门槛,检测火焰 数字参数,存储火焰 数字指纹,吻合度 百分比,槛值式火焰检测器,指纹式火焰检测器,UNI火检检测流程,模糊数学 矩阵函数,确定火焰 指纹,存储火焰 指纹参数,火检预设和自学习确定火焰参数,模糊数学 矩阵函数,确定实际 火焰参数,与存储 参数比

13、较,火检监测实际火焰,火检的安装,火焰检测器安装示意图,上下相邻角防止火焰偷看,相对角防止火焰偷看,光纤安装组件冷风走向,光纤外导管,镜头组件,光纤内导管,冷风,冷风,火检安装实用技术,探头自带操作面板,8 字符的 LED 显示屏 4 个薄膜按压键盘 UP, DOWN, SELECT, PROGRAM 无须任何特殊调试工具就可进行探头的调试 及设定,检测器内带三层滚动菜单服务,FQ O,PASSWORD,AUTOTUNE,EDIT,AUTOTUNE,LOOP,EDIT,LOOP,STATUS,LOOP,状态菜单主要反映检测器的内部及检测信号的状态 编辑菜单是用户可以编程输入的地方，用于编辑和改

14、变检测器的各种参数设定 自动整定菜单是检测器智能学习火焰及自动调整检测器内部参数的地方,I D DI I U型火焰监测器常见故障现象及原因技术分析,一：故障现象： 火检故障频繁报警，该故障频繁出现，根据本人收集的资料，造成该故障的原因，大体可分为以下几类： 1、电缆敷设与屏蔽问题是造成火检报警最多的因素 ，火检电缆与动力电源线存在有平行走线现象，造成动力电源对火检信号产生外部干扰，使部分火检发生故障报警，针对此故障，分别对他们进行屏蔽线改造，改造后，故障现象消除。技术分析 ：IDDIIU型火检探头的主要部件是一个铁制盒，内含硫化铅(PhS)传感器和一个小印刷线路板， 印刷电路板用于提供电源，并

15、对PbS传感器产生的信号进行放大，当存在外部干扰信号时，即对内部电路传感器弱电信号产生干扰，使信号超出传感器检测范围而报警，火检探头正常工作时，用数字压表或示波器测量火检放大器输人接线端子上的信号，峰间信号为01Vac 一80Vac。,2、火检探头所处工作环境温度高也是造成火检报警的重 要因素， 当火检系统出现故障报警后，用手持式红外线测温仪测量， 探头表面温度高达7 5 ， 造成环境如此高的原因为炉墙和煤粉管道的辐射热， 用石棉板对其采取隔离措施后， 工作环境温度降低， 更换探头后， 火检不再报警。 技术分析： 通过查阅火检资料得知， 火检探头运行温度为 0-6 0 ， 要纠正高温的情况，所

16、以，为使火检系统更加可靠地工作， 在火检探头安装、 冷却风管路敷设时，要充分考虑到火检探头的工作环境温度问题。,3、IDD一IIU型火检探头信号电压不稳定也时常造成火检的故 障报警，该型火检探头的信号电压正常在+6-81VDC之间， 而火检出现故障报警后(无以上两种原因)信号电压在+7.5VDC一+115VDC之间，更换火检探头后，火检报警消除。 技术分析： 火检探头中的 I D D传感器产生模拟 信号， 其强度和频率随光的强度的变化而变化， 经过 信号处理， 将信号输人放大， 产生一个经平滑处理的 直流电压信号， 该信号大小受信号电源电压的影响 当超出火检信号工作范围后， 则引起火检故障报警

17、。,4、R MD R一6 1 0 1 E型组件在进行火检调试时， 增益的调整不合适也会造成火检的故障报警， 判断此故障的方法是， 首先测量各级工作电压是否正常， 在测量到各级工作电压正常后， 然后插上手持式编程器， 读取火检 P P S值， 若超过 1 0 0 0 P P S ， 则说明火检增益调整过大， 用小起子， 将增益减小后， 火检便不再报警。 技术分析： R MD R一6 1 0 1 E型组件的接收两个外部探头的输人信号， 放大器线路板上( P C B ) 有两个电位器( 放大器边上分别标有 R1 0 3和 R1 0 4 ) 用以调节 I D D输人信号模拟转换的第一级增益， 两个电位

18、器可在火检系统调试中进行调整以加大信号增益， 电位器一般设置于最小值上， 调整时不应调到最大值上， 这样容易造成信号过调， 两个输人口接受光隔离图像信号以及来自外部的 MODE控制信号两个输出端口将来自内部数据总线的信息转换成离散信号供线路板和外部元件所用，当增益过大时则发出报警信号。,5、现场接线端子箱内保险松动、保险损坏或组件保险熔断，也会造成火检故障报警。技术分析：现场端子箱内所加保险丝容量为 1 2 5毫安，信号电压为+1 5 VDC ，当保险损坏或端子松动或火检组件内保险丝断开，均可造成火检探头信号电压丢失发生火检故障报警。如果出现保险丝熔断，更换相应保险丝即可。,二：故障现象： 正常运行时， 火检检测不到火焰， 产生 原因大致分为以下几种原因,1、火检光纤 由于长时期运行及局部过热，造成透光性变差， 使火检检测到的火焰信号变弱，从而造成不能正常检测，这种故障较易判断 ，更换光纤 即可正常工作。,2、火检冷却风不足或由于运行人员风煤配比不合适，造成火检镜片结焦，而不能正常监测，发生这种故障，首先通知有关部 门检测风压或调整风煤配比，对镜片的结焦清除掉，然后重新装复即可。,3、火检探头损坏，也可造成检测不到火焰，处理这种故障时在组件侧，测量信号电压即可，探头正常工作时，电源电压有两种；+5 0 V D C为传感器偏置电压，+1 2 V D C为逻辑